Inhalt:
Kanthal-Vorteile
Kanthal® APM Heizmaterial
Zeitstandfestigkeit für Industriedraht 4 mm
Längung bei einer Elementtemperatur von 1300°C
Durchhängungstest Durchmesser 9,5 mm, 1300°C und 1400°C, 300 mm zwischen den Stützen
Physikalische und mechanische Eigenschaften
Bis zu 1425 °C 2560 °F: KANTHAL® APM
(Wird normalerweise in Ofenanwendungen verwendet).
Bis zu 1400 °C 2550 °F: KANTHAL® A-1
(Wird normalerweise in Ofenanwendungen verwendet).
Bis zu 1350 °C 2460 °F: KANTHAL® A
wird für Geräte verwendet, bei denen sein hoher spezifischer Widerstand und seine gute Oxidationsbeständigkeit besonders wichtig sind.
Bis zu 1300 °C 2370 °F: KANTHAL® AF
verfügt über verbesserte Warmfestigkeits- und Oxidationseigenschaften und wird besonders in Fällen empfohlen, in denen gute Formstabilitätseigenschaften in Kombination mit hohen Temperaturen erforderlich sind.
Bis zu 1300 °C 2370 °F: KANTHAL® AE
wurde entwickelt, um den extremen Anforderungen an schnell reagierende Elemente in Glaskochfeldern und Quarzrohrheizungen gerecht zu werden. Es verfügt über eine außergewöhnliche Formstabilität und Lebensdauer in Spiralen mit einem großen Verhältnis von Spulen- zu Drahtdurchmesser.
Bis zu 1300 °C 2370 °F: KANTHAL® D
Da es hauptsächlich in Geräten eingesetzt wird, ist es aufgrund seines hohen spezifischen Widerstands und seiner geringen Dichte in Kombination mit einer besseren Hitzebeständigkeit als austenitische Legierungen für die meisten Anwendungen geeignet.
Bis zu 1100 °C 2010 °F: ALKROTHAL®
wird typischerweise für Regelwiderstände, Bremswiderstände usw. spezifiziert. Es wird auch als Heizdraht für niedrigere Temperaturen verwendet, beispielsweise als Heizkabel.
Kanthal®-Vorteile
Höhere maximale Temperatur an der Luft
Kanthal® A-1 hat eine maximale Temperatur von 1400 °C (2550 °F); Nikrothal® 80 hat eine maximale Temperatur von 1200 °C (2190 °F).
Längere Lebensdauer
Kanthal®-Elemente haben eine Lebensdauer, die das 2- bis 4-Fache von Nikrothal®beträgt, wenn sie bei der gleichen Temperatur an der Luft betrieben werden.
Höhere Flächenlast
Höhere Maximaltemperaturen und eine längere Lebensdauer ermöglichen eine höhere Oberflächenlast der Kanthal-Elemente.
Bessere Oxidationseigenschaften
Das auf Kanthal®-Legierungen gebildete Aluminiumoxid (Al2 O3) haftet besser und ist daher weniger verunreinigend. Es schafft außerdem eine bessere Diffusionsbarriere, ist ein besserer elektrischer Isolator und beständiger gegenüber aufkohlenden Atmosphären als das auf Nikrothal®-Legierungen gebildete Chromoxid (Cr2O3).
Geringere Dichte
Die Dichte der Kanthal®-Legierungen ist geringer als die der Nikrothal®-Legierungen. Dies bedeutet, dass eine größere Anzahl gleichwertiger Elemente aus dem gleichen Materialgewicht hergestellt werden kann.
Höherer spezifischer Widerstand
Der höhere spezifische Widerstand von Kanthal®-Legierungen ermöglicht die Auswahl eines Materials mit größerem Querschnitt; dies verbessert die Lebensdauer des Elements. Besonders bei dünnem Draht ist dies ein wichtiger Aspekt. Bei Verwendung des gleichen Querschnitts ergeben sich erhebliche Gewichtseinsparungen. Darüber hinaus wird der spezifische Widerstand von Kanthal®-Legierungen durch Kaltumformung und Wärmebehandlung weniger beeinträchtigt als bei Nikrothal® 80.
Höhere Streckgrenze
Die höhere Streckgrenze von Kanthal®-Legierungen bedeutet weniger Querschnittsänderungen beim Aufwickeln von Drähten.
KANTHAL® APM HEIZMATERIAL
Kanthal® APM ist ein Widerstandsmaterial, das zur Verbesserung der Leistung bei hohen Temperaturen in solchen Fällen verwendet werden kann, wo bei herkömmlichen Metallelementen Probleme wie Ballung, Kriechen und Oxidabplatzung auftreten. Mit Kanthal® APM öffnen sich zukünftig neue Anwendungsgebiete, bei denen Metallelemente heute nicht verwendet werden.
Die großen Vorteile von Kanthal® APM sind:
Verbesserte Warmfestigkeit, dadurch:
- deutliche bessere Formstabilität des Heizelements
- weniger Notwendigkeit für ein Stützen des Elements
- geringe Änderungen des Widerstands (Alterung)
- längere Elementlebensdauer
Ausgezeichnetes Oxid, sorgt für:
- guten Schutz in den meisten Atmosphären, insbesondere in korrosiven Atmosphären
- kein Zundern und keine Verunreinigungen
- eine längere Elementlebensdauer
Zeitstandfestigkeit für Industriedraht 4 mm
| Zeit, h | Temperatur 1000°C, MPa | Temperatur 1200°C, MPa | Temperatur 1400°C, MPa |
|---|---|---|---|
| 100 | 5,6 | 3,3 | 1,3 |
| 1000 | 3,4 | 1,6 | 0,5 |
| 10000 | 2,2 | 0,7 | 0,2 |
Längung bei einer Elementtemperatur von 1300°C
Durchhängungstest Durchmesser 9,5 mm, 1300°C und 1400°C, 300 mm zwischen den Stützen
Physikalische und mechanische Eigenschaften
| Kanthal® APM | Kanthal® A-1 | Kanthal® A | Kanthal® AF | Kanthal® AE | Kanthal® D | Alkrothal® | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Max. kontinuierliche Betriebstemperatur | °C | 1425 | 1400 | 1350 | 1300 | 1300 | 1300 | 1100 |
| (Elementtemperatur an der Luft) | °F | 2600 | 2550 | 2460 | 2370 | 2370 | 2370 | 2010 |
| Nenn-Zusammensetzung (siehe Hinweis), % | Cr | 22 | 22 | 22 | 22 | 22 | 22 | 15 |
| Al | 5,8 | 5,8 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 4,8 | 4,3 | |
| Fe | Ausgleichsmenge | Ausgleichsmenge | Ausgleichsmenge | Ausgleichsmenge | Ausgleichsmenge | Ausgleichsmenge | Ausgleichsmenge | |
| Ni | – | – | – | – | – | – | – | |
| Dichte ρ | g/cm3 | 7,10 | 7,10 | 7,15 | 7,15 | 7,15 | 7,25 | 7,28 |
| Ib/in3 | 0,256 | 0,256 | 0,258 | 0,258 | 0,258 | 0,262 | 0,263 | |
| Spezifischer Widerstand bei 20 °C (68 °F) | Ω mm2/m | 1,45 | 1,45 | 1,39 | 1,39 | 1,39 | 1,35 | 1,25 |
| bei 68°F | Ω/cmf | 872 | 872 | 836 | 836 | 836 | 812 | 744 |
| Temperaturfaktor des spezifischen Widerstands, Ct | ||||||||
| 250°C (480°F) | 1,00 | 1,00 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1,02 | |
| 500°C (930°F) | 1,01 | 1,01 | 1,03 | 1,03 | 1,03 | 1,03 | 1,05 | |
| 800 °C | 1,03 | 1,03 | 1,05 | 1,05 | 1,05 | 1,06 | 1,10 | |
| 1000 °C | 1,04 | 1,04 | 1,06 | 1,06 | 1,06 | 1,07 | 1,11 | |
| 1200 °C | 1,05 | 1,04 | 1,06 | 1,06 | 1,06 | 1,08 | – | |
| Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient α, × 10-6/K | ||||||||
| 20 – 100°C (68 – 210°F) | – | – | – | – | – | – | – | |
| 20 – 250°C (68 – 480°F) | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | |
| 20 – 500°C (68 – 930°F) | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | |
| 20 – 750°C (68 – 1380°F) | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | |
| 20 – 1000°C (68 – 1840°F) | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| Wärmeleitfähigkeit λ bei 50°C | W/m K | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 16 |
| bei 122°F | Btu in/ft2 h °F | 76 | 76 | 76 | 76 | 76 | 76 | 110 |
| Spezifische Wärmekapazität bei 20°C | kJ/kg K | 0,46 | 0,46 | 0,46 | 0,46 | 0,46 | 0,46 | 0,46 |
| bei 68°F | Btu/lb °F | 0,110 | 0,110 | 0,110 | 0,110 | 0,110 | 0,110 | 0,110 |
| Schmelzpunkt (ca.) | °C | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 |
| °F | 2730 | 2730 | 2730 | 2730 | 2730 | 2730 | 2730 | |
Mechanische Eigenschaften* (ca.) |
||||||||
| Zugfestigkeit | N/mm2 | 680** | 680 | 725 | 700 | 720 | 670 | 630 |
| psi | 98600** | 98600 | 105200 | 101500 | 104400 | 97200 | 91400 | |
| Streckgrenze | N/mm2 | 470** | 545 | 550 | 500 | 520 | 485 | 455 |
| psi | 68200** | 79000 | 79800 | 72500 | 74500 | 70300 | 66000 | |
| Härte | Hv | 230 | 240 | 230 | 230 | 230 | 230 | 220 |
| Bruchdehnung | % | 20** | 20 | 22 | 23 | 20 | 22 | 22 |
| Zugfestigkeit bei 900°C | N/mm2 | 40 | 34 | 34 | 37 | 34 | 34 | 30 |
| bei 1650°F | psi | 5800 | 4900 | 4900 | 5400 | 4900 | 4900 | 4300 |
|
Zeitstandsfestigkeit*** |
||||||||
| bei 800°C | N/mm2 | 8,2 | 1,2 | 1,2 | – | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
| bei 1470°F | psi | 1190 | 170 | 170 | – | 170 | 170 | 170 |
| bei 1000°C | N/mm2 | – | 0,5 | 0,5 | – | – | 0,5 | 1 |
| bei 1830°F | psi | – | 70 | 70 | – | – | 70 | 140 |
| bei 1100°C | N/mm2 | – | – | – | 0,7 | – | – | – |
| bei 2010°F | psi | – | – | – | 100 | – | – | – |
| bei 1200°C | N/mm2 | – | – | – | 0,3 | – | – | – |
| bei 2190°F | psi | – | – | – | 40 | – | – | – |
| Magnetische Eigenschaften | 1) | 1) | 1) | 1) | 1) | 1) | 1) | |
| Emissionsgrad, vollständig oxidierter Zustand | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,70 |
Hinweis: Bei der aufgeführten Zusammensetzung handelt es sich um die Nenn-Zusammensetzung. Die tatsächliche Zusammensetzung kann variieren, um die Anforderungen an standardmäßigen elektrischen Widerstand oder Abmessungstoleranzen zu erfüllen.
* Die angegebenen Werte gelten für die Größen von ca. 1,0 mm Durchmesser
** 4,0 mm Dünnere Maße besitzen höhere Festigkeits- und Härtewerte, während die entsprechenden Werte für dickere Maße niedriger sind
*** Berechnet aus der beobachteten Dehnung in einem Kanthal-Standardofentest. 1 % Dehnung nach 1000 Stunden
****Bei der aufgeführten Zusammensetzung handelt es sich um die Nenn-Zusammensetzung. Die tatsächliche Zusammensetzung kann variieren, um die Anforderungen an standardmäßigen elektrischen Widerstand oder Abmessungstoleranzen zu erfüllen.
1) Magnetisch (Curiepunkt ca. 600°C (1100°F))
